Могут ли передовые лазерные решения DMK Laser для визуального контроля сварки устранить узкие места в контроле качества при массовом производстве аккумуляторных блоков (PACK) для литиевых батарей?

Лазерная сварка с высокой точностью является незаменимой для шин, выводов и взрывозащищённых клапанов в аккумуляторных модулях (PACK) электромобилей. Сварка разнородных металлов — меди и алюминия — часто приводит к дефектам, таким как холодные соединения, поры, отклонение сварочного шва и разбрызгивание. Ручной контроль характеризуется низкой эффективностью и нестабильными критериями оценки, тогда как обычное лазерное оборудование не оснащено специализированными источниками излучения и замкнутыми системами машинного зрения, адаптированными специально для литиевых аккумуляторов, что приводит к нестабильной выходной мощности и не позволяет удовлетворять требования высокоскоростных непрерывных производственных линий. Компания DMK Laser проводит целенаправленные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию полного комплекта лазерного сварочного оборудования, специально предназначенного для производства аккумуляторных модулей (PACK) на основе литиевых элементов. Компания самостоятельно владеет тремя ключевыми технологиями: источниками лазерного излучения, системами управления движением и искусственным интеллектом с машинным зрением для контроля качества, а также разработала полный набор собственных сварочных процессов для силовых аккумуляторов, обеспечивая передовые в отрасли показатели общей производительности оборудования и возможностей онлайн-контроля качества.

Что касается лазерных источников света и основных оптических компонентов, компания DMK Laser разрабатывает специализированные импульсные волоконные источники света для обработки тонких высокоотражающих материалов — алюминия и меди, используемых в литиевых аккумуляторах, — которые подходят для двух типичных рабочих условий: точечной сварки шин и непрерывной герметизации модулей. Самостоятельно разработанные модули постепенного нарастания и спада мощности подавляют образование трещин в начальной и конечной точках дуги. Полный оптический путь включает многослойные антибликовые защитные линзы и фокусирующие линзы типа F-theta с плоским полем, совместимые с высокоскоростными двухосевыми гальванометрическими сканерами. Стабильность положения пятна контролируется в пределах ±0,02 мм, а колебания энергии составляют менее 2 %. На основе обширных ортогональных технологических испытаний компания DMK калибрует пороговые значения сварки и определяет окна энергии для медных, алюминиевых и никелевых подложек, предотвращая повреждение сепараторов элементов из-за чрезмерного теплового воздействия и минимизируя возникновение дефектов на аппаратном уровне.

Компания DMK Laser самостоятельно разработала интегрированную систему управления координацией движения и зрения, оснащённую компактным модулем компьютерного зрения на основе искусственного интеллекта, построенным на оптимизированных алгоритмах YOLO. Специализированная модель распознавания для сварных швов литиевых аккумуляторов выявляет шесть типичных дефектов, включая прожог и непровар. Оборудование обеспечивает замкнутый рабочий процесс, включающий позиционирование по изображению, реальное время сварки и синхронный контроль качества. Трёхмерное лазерное линейное зрение (Line laser 3D vision) фиксирует трёхмерные профили сварных швов и измеряет ширину шва и глубину проплавления с микронной точностью; скорость контроля совместима с высокоскоростными производственными линиями — до 700 точек сварки в минуту. Система автоматически синхронизирует данные о дефектах с платформами MES, обеспечивая полную прослеживаемость на всех этапах жизненного цикла и устраняя риск появления бракованных партий из-за задержек при традиционном контроле после сварки. Поддержка шины EtherCAT позволяет системе многокоординатного управления достичь повторяющейся точности позиционирования ±1 мкм и обеспечивает гибкую перенастройку производства под цилиндрические, призматические и «мешочковые» (pouch) модули аккумуляторов.

Благодаря собственным разработанным возможностям полного цикла — от источников света и оптических компонентов до интеллектуального машинного зрения и комплексных технологических решений — лазерная сварочная система DMK Laser для литий-ионных аккумуляторных модулей (PACK) не требует закупки ключевых модулей у сторонних поставщиков и обеспечивает значительно более высокую совместимость аппаратного и программного обеспечения по сравнению с универсальным сварочным оборудованием. Комплексное решение обеспечивает баланс между производительностью, безопасностью элементов и интеллектуальным онлайн-контролем, и уже широко внедрено на поточных линиях массового производства модулей тяговых аккумуляторов и автомобильных аккумуляторных блоков. Оно предоставляет стабильные, малодефектные и цифрово управляемые «все-в-одном» лазерные сварочные решения ведущим производителям аккумуляторов для новых источников энергии, способствуя модернизации литий-ионной аккумуляторной отрасли в направлении «зеленого» интеллектуального производства.